[효성 발전기&전동기] 발전기와 전동기는 형제 사이라구?!

2012.11.20 16:31


 

안녕하세요 여러분 :^) 한 주 동안 잘 지내셨나요? 어제는 춘천지방에 첫눈이 소복하게 내렸다고 하더라구요~ 얼릉 서울에서도 하얀 눈이 내리는 걸 볼 수 있었으면 하는 소녀감성의 바람. 하지만 눈이 오면 차 밀리고 신발이 더럽혀져 싫기도 한 이 현실성 돋는 여성! ㅎㅎ 어쨌든! 겨울이 되니 온열제품 사용으로 전기 사용량이 많아지는건 소녀 감성이던, 현실성 돋는 여성이던 공통점 아니겠습니까? >_< 그래서 오늘은 전기에너지와 기계에너지가 변환됨으로 구분 지어지는 전동기와 발전기에 대해서 알아볼까 해요! 오늘도 우리 모두 함께해요~~


 

 

전동기를 한 마디로 설명하자면 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용해 전기 에너지를 역학적 에너지(기계에너지)로 바꾸는 장치라고 할 수 있습니다. (오늘 내용이 약간 어려울 수 있으니 정신 바짝 +_+ 차리세욤 ㅎㅎ) 일반적으로 보통 모터(저희 할무니는 ‘모다’라고 하심돠) 라고 불리는 그것이죠. 전원의 종류에 따라 직류 전동기와 교류 전동기로 분류되는데요, 교류 전동기는 다시 3상교류용과 단상교류용으로 구분됩니다. 요즘은 주로 3상교류용 전동기를 사용하죠 >_<

 


1. 어떻게 만들어졌을까요?


1931년 페러데이가 전자기유도를 발견한 무렵부터 전동기가 만들어졌다고 기록되어 있답니다. 


 

▲ 페러데이의 실험을 재현한 1970년대 실험장치

 


초기의 전동기는 영구자석의 인력과 척력을 이용해 가동부는 회전시키지 않고 요동시키는 방식이었지만 1830년대에 오늘날의 직류전동기 형식이 전기자와 직류여자된 전자석을 사용해 최초로 만들어졌답니다. 하지만 출력이 너무 적고 연구 단계에 불과했다는 것이 함정! -_ㅠ 이후 회전자기장을 발견하게 되어 페라리스(이탈리아 전기공학자)와 테슬라(미국 전기공학자)가 각각 독자적으로 2상교류전동기를 발명했죠. 1889년 독일의 도브로월스키가 출력 100와트(W)의 3상교류전동기를 처음 만들어 오늘날의 교류 전동기의 주류를 이끌고 있다고 볼 수 있습니다. 다들……대단하심당! 덕분에 전기를 이렇게 편하게 이용 할 수 있다니 절이라도… 굽신굽신! (--)(__)

 

 

 

2. 전동기의 원리는?

처음에 말씀 드렸던 직류전동기와 교류 전동기 기억하시죠? 그 두 가지 모두 동일한 원리로 움직인답니다. 전류가 흐르는 도체를 자기장 속에 놓으면 자기장의 방향에 수직한 방향으로 전자기적인 힘 (전문적으로 ‘로렌츠 힘’이라고 하죠, 훗 -_-^)이 발생한답니다. 

 

 


 

이때 전동기 내부에 자석을 놓아 자기장을 만들고, 축에 연결된 도선에  전류를 흘리면 전자력이 발생해 플레밍의 왼속법칙(다들 학창시절 배운.. 기억나시죠? ㅎㅎ 가운데 손가락을 전류, 둘째 손가락을 자계의 방향으로 잡으면 엄지손가락이 힘의 방향!)에 의해 회전하게 되면서 동력을 짜잔! 만들어 내는 것이죠. 직류 전동기는 속도제어가 용이하기 때문에 전철, 엘리베이터, 압연기 등과 같이 속도 조정이 필요한 경우에 널리 이용된다는 사실! +_+

 

 

 

 

 

발전기는 전동기와 반대로 기계 동력을 작동시켜 전력을 발생시키는 기계라고 할 수 있습니다. 이 또한 교류 발전기와 직류 발전기로 구분 지을 수 있죠!

 

 


1. 어떻게 만들어졌을까?


전자기 유도 현상이 발견되기 이전에는 전기를 만들어 내는 방법은 두 가지 뿐이었죠! 하나는 물체를 마찰시켜 전기를 만들어 내는 방법과 전지를 이용해 전기를 발생시키는 것! 그러나 이런 방법으로는 소량의 전류만 만들어 낼 수 있었을 뿐이었습니다. 그래서 앞서 전동기의 발견에서 말씀 드렸던 패러데이의 전자기유도법칙이 발견되기 전까지는 전기가 실생활에 이용되지 못하고 그저 실험을 하거나 호기심 많은 어른들의 놀이거리로만 사용되었답니다. 그러나 전자기 유도법칙의 발견으로 사정이 달라졌고 이후 아주 쉽게 전기를 발전시킬 수 있게 되었죠.

 

그렇다면 이쯤에서! 전자기유도법칙은 무엇일까요?

 

 


  

▲ 마이클 패러데이(좌) / 전자기 유도현상 (우)

 

 

변하는 자기장이 도서에 전류를 유도한다는 것이 전자기유도법칙! 도선 주위에서 자석을 움직이거나 자석 주위에서 도선을 움직이면 변화하는 자기장이 만들어지겠죠? 그러니 전류를 만들어 내기 위해서는 도선 주위에 자석 (또는 전자석)을 움직이거나 자석을 그냥 두고 도선을 움직이기만 하면 끝! 실제로 사용되는 발전기도 커다란 코일 뭉치(도선)을 만들어 놓고 그 가운데서 강한 자석을 빠른 속도로 회전시키거나 반대로 강한 전자석을 만들어 놓고 그 가운데서 코일을 돌린답니다. 코일을 돌리는데 필요한 동력을 얻는 방법에 따라 수력, 화력, 원자력으로 구분 되는 것이구요. 몰랐던 사실이죠? ㅎㅎ

 

 

2. 직류발전기와 교류발전기

교류발전기는 코일의 양끝에 슬립링을 연결시켜야 합니다. 이때 왼쪽이 코일 끝은 안쪽의 링에 연결하고 오른쪽 코일 끝은 바깥쪽의 링에 연결합니다.

 

 

 

 


 
그러면 두 링은 서로 접촉하지 않은 상태로 각기 자기의 중심점을 기준으로 제자리에서 회전하면서 각기 자기의 중심점을 기준으로 제자리에서 회전하게 되는데 회전하는 두 링에 각각 브러시를 접촉 시키면 기전력을 얻게 되는 것이죠^^

 

 

 

 

 

 

 

자기장이 존재하는 공간에서 코일을 회전시키면 전류가 발생하게 되는 것은 이제까지 잘 따라온 분이시라면 이미 알고 계시겠죠? 코일은 회전하면서 자석의 N극과 S극의 자리를 서로 번갈아 지나므로 발생하는 기전력은 교류가 된답니다. 직류발전기는 교류 발전기의 슬립링 대신 아래 그림과 같이 2조각의 정류자편을 연결합니다.
 

 

 


코일의 양 끝을 각각 정류자편에 한쪽씩 연결하고 양쪽에 브러시를 접촉시키면 직류전류를 얻을 수 있답니다. 직사각형의 코일이 자기장 내에서 회전을 할 때 발생하는 전류는 교류지만 슬립링 대신 위 그림과 같이 2조정류자편을 사용하면 코일이 회전해 자리를 서로 바꾸어도 브러시는 항상 고정된 위치에서 정해진 코일과 접촉해 얻어지는 전류는 방향이 바뀌지 않는 직류가 되는 것! +_+

 

 

 

 

 

 
이제까지 전동기와 발전기에 대해서 따로 알아보았는데요, 눈치가 빠른 분들이라면 벌써 눈치채셨을 사실~!! 이 두 가지는 서로 차이점도 가지고 있지만 공통점도 가지고 있다는 점~~ 바로 발전기, 전동기 모두 자석을 이용한 다는 점입니다. (물론 발전기에는 영구자석, 전동기에는 전자석이 이용되고 있지만요)

 

 

 

 

 

전동기는 전기에너지를 운동에너지로, 발전기는 운동에너지는 전기에너지로 변환하는 것이기 때문에 전자기유도작용이라는 공통점을 가지고 있다는 것이죠! 다른 듯 같은 모습을 가지고 있는 전동기와 발전기! 오늘 이 두 가지에 대해서 잘 알게 되셨나요? 그렇다면 이쯤에서 효성의 발전기에 대해서 알아볼까요?

 

 

 

 

 

공공시설물과 산업 생산설비 시설의 중요한 동력원인 전동기, 감속기, 발전기를 비롯해 석유화확 및 발전소용 각종 제관물, 크레인 등을 생산·공급하여 국내 기간산업의 중추적 역할을 담당하고 있어요^,^
오늘은 이 중에서 오늘 설명드린 효성의 전동기와 발전기에 대해서 알려드릴게요 ~ !

 

효성의 전동기는 저압 중소형 전동기에서부터 초고압 대형 전동기까지 IEC, NEMA, GOST규격을 모두 만족하는 전 기종의 전동기를 생산하고 있는데요, 효성 전동기는 철강,석유 화학,시멘트,수력, 화력,원자력,선박용,광업 등 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있으며, 특히 방폭형 전동기, 전기차용 전동기, 경량화 모델 등 시장의 요구에 부응하는 모터를 연구 개발 중에 있습니다^.^ 앞으로의 전망이 정말 기대되죠?

 


 

 

 

뿐만 아니라 효성의 발전기는 아파트,빌딩,공단,병원,선박,원자력 발전소, 초고압 변압기 시험설비 등 거의 모든 주거,산업 현장에서 전력공급이 불가능하거나 양질의 전력공급이 요구되는 지역에 안정적인 전원공급을 하고 있는데요, 이 외에도 원자력 발전소의 연료 제어봉 전원공급용이나 주파수 또는 전원 변환용 설비 등에 적용되는 MG(Motor-Generator)세트 등도 생산하고 있습니다.

 

이렇게 효성의 발전기와 전동기는 국내에서도 멋진 활약을 펼치고 있는데요^^! 국내는 물론 해외시장 개척에도 박차를 가하면서 세계 최고의 품질과 기술을 목표료 노력하고 있습니다. 이에 효성은 회전기기 부문의 주요 제품 혁신을 통해서 획기적인 에너지 절감은 물론, 제품의 신뢰성을 더욱 향상시키고, 산업기계 등 프로젝트 부문의 활성화와 신제품 및 신기술개발 등으로 신규 사업의 중점 육성에 최선을 다하여 초일류 종합기계 및 플랜트 엔지니어링 업체로 도약하기 위하여 노력하고 있으니 앞으로도 많은 관심을 가져주시며 지켜봐주세요^.^ 여러분의 관심과 응원이 효성에게는 엄청난 힘이 된다는 사실!!!

 

 

어떠셨나요? 어렵지만 한 번 알아두면 똑똑이가 될 수 있는 전기이야기! 추워진 날씨로 인해 전열기 사용이 많아지면서 전기 사용량이 많아지고 있다고 해요. 전기는 국산이지만 원료는 수입이라는 사실 알고 계시죠? 언제나 그랬듯, 전기자원을 아끼고 전기에 대한 소중함을 다시 일깨울 수 있는 시간이 되셨으면 좋겠어요. 우리 다음 주에 또만나요!  Bye bye~~

 

 


 

 

  1. 작성자 대표 이미지
    2016.11.23 20:52
    자동차 알터네이터인데요 축회전방향을 어느쪽으로도 회전시켜도 상관없나요? 여자전류는 계속 넣어줘야되나 아니면 발전 시작되면 차단해야되는지 궁금합니다
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